TW202402499A - 由可交聯材料組成的壓製品、其製造方法及進一步加工以形成基於彈性體的成型體的方法 - Google Patents
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Abstract
本發明關於製造由基於包含彈性體的粉末或粒狀材料之可交聯材料組成,特別是由回收材料(諸如舊輪胎)組成的壓製品的方法、自該方法可獲得的該壓製品及其進一步加工。該壓製品具有非常良好的適合性,用於進一步加工以形成經交聯之彈性體化合物和自其形成的成型體及用於取代生橡膠或包含生橡膠之組成物。
Description
本發明關於製造由基於包含彈性體的粉末或粒狀材料之可交聯材料組成,特別是由回收材料(諸如舊輪胎)組成的壓製品的方法、自該方法可獲得的壓製品及其進一步加工,特別是在用於製造彈性體化合物和自其形成的成型體的方法中。根據本發明的壓製品對取代現有的價值鏈之生橡膠或包含生橡膠之組成物具有非常良好的適合性。
橡膠彈性產品照慣例係藉由基於可交聯材料(諸如生橡膠)的高黏性調配物之成型及交聯來製造。原則上,基於彈性體的粉末或粒狀材料亦可以壓縮方式形成橡膠彈性產品。在此可使用粉末或粒狀材料,諸如那些在回收使用過的彈性體材料(例如舊輪胎)中獲得的材料,此為出於可持續性的原因所希望的。全球每年產生約10億個舊輪胎量,舊輪胎意味著主要的環境問題且同時對回收機會有很大的經濟潛力,參見例如K. Formela “Sustainable development of waste tires recycling technologies - recent advances, challenges and future trends”, Advanced Industrial and Engineering Polymer Research 4 (2021), 209-222。
然而,基於彈性體的粉末或粒狀材料通常由複數種已交聯之彈性體材料的個別粒子組成。當自基於彈性體的粉末或粒狀材料製造橡膠彈性產品時,產品性質(諸如材料內聚力、機械性質或抗老化性)因此常常比較差,且所得產品的可用性因此受到限制。另外,基於彈性體的粉末或粒狀材料通常具有低裝填密度,其明顯低於需要的製造之橡膠彈性產品的密度(例如2至4倍)。相比之下,生橡膠具有類似於最終產品的密度。因此,當使用基於彈性體的粉末或粒狀材料製造橡膠彈性產品時,即便以用於加工基於生橡膠的饋料之工具(諸如以壓縮模製或轉送模製的方式),其經常在使用上卻有困難,而是需要相對大幅減少加工操作的體積之特製工具。在製造方法中,基於彈性體的粉末或粒狀材料之處置及計量比基於生橡膠的饋料更加複雜,且與基於生橡膠的加工操作中之現有設備不兼容。該等因素因此阻礙在現有價值鏈中以基於彈性體的粉末或粒狀材料取代生橡膠或包含生橡膠之組成物,此取代為出於可持續性及成本的原因所希望的。
本發明因此以提供使用基於彈性體的粉末或粒狀材料製造橡膠彈性產品的手段及程序之目的為基礎,其至少部件地減少或消除先前技術的上述缺點。該等手段及程序特別地應該以成本效益及有效的方式實施,其能夠使用大規模可取得的回收材料(諸如粒狀舊輪胎)、能夠在現有價值鏈中以基於彈性體的粉末或粒狀材料簡易取代生橡膠或包含生橡膠之組成物、及能夠製造具有能夠滿足甚至相對苛求的應用之產品性質的橡膠彈性產品。
本發明的概述
基本目的係根據本發明以所附獨立項1中所定義之製造由可交聯材料組成的壓製品的方法及以此方法可獲得的壓製品達成。該方法包含:
(a) 提供包含下列的混合物:
(i) 包含至少一種彈性體的粉末或粒狀材料,及
(ii) 一或多種添加劑,其包含至少一種具有100℃或更低範圍的熔融或軟化溫度(T
m)及乙烯系不飽和官能基之固體黏合劑,
(b) 將已加熱至低於120℃之溫度的混合物使用成型工具壓製以形成壓製品,及
(c) 在冷卻後,將壓製品在低於T
m之溫度下脫模,以獲得由可交聯材料組成的壓製品。
另外,本發明關於使用根據本發明的壓製品製造成型體的方法。該方法可包含提供本文所述之由可交聯材料組成的壓製品及將可交聯材料交聯以形成經交聯之彈性體化合物。用於製造成型體的方法亦可包含以下步驟:
(a) 提供用於成型工具的饋料,其中饋料包含至少一種本文所述之由可交聯材料組成的壓製品或其一或多個部件,
(b) 將饋料使用成型工具成型以形成所需要的形狀,及
(c) 將饋料交聯以形成經交聯之彈性體化合物。
本發明進一步關於由此方法可獲得的包含經交聯之彈性體化合物的成型體及物件。
此外,本發明係針對如本文所述之由可交聯材料組成的壓製品或其一或多個部件的用途,其係用於製造包含經交聯之彈性體化合物的物件及/或用於取代生橡膠或包含生橡膠之組成物。
根據本發明的壓製品可使用在市場上可取得的起始材料及自粉末加工領域的現有技術以成本效益及有效的方式製造。在此可利用以大規模取得的高比例之回收材料(諸如粒狀舊輪胎),例如以壓製品的總重量為基礎計的70重量%或更多。根據本發明製造的壓製品通常具有明顯比起始混合物的裝填密度更高的密度且因此可以節省空間及降低成本的方式儲存和運送。可製造具有良好的材料內聚力及高強度的壓製品。根據本發明的壓製品可容易地使用基於生橡膠的加工操作之常用設備處置及進一步加工,而不需為此目的特製工具。在根據本發明的壓製品中,基於彈性體的粉末或粒狀材料之粒子可呈用於交聯的活化形式。壓製品可適合作為即用型中間體(母料),其可進一步有效地加工以形成經交聯之彈性體化合物和自其形成的成型體。所得橡膠彈性產品可具有滿足甚至相對苛求的應用之產品性質。根據本發明的壓製品因此促進在現有價值鏈中以基於彈性體的粉末或粒狀材料取代生橡膠或包含生橡膠之組成物,此取代為出於可持續性及成本的原因所希望的。
本發明的詳細說明
如上述,本發明關於由可交聯材料組成的壓製品及其製造方法。為了製造如上述根據的本發明之由可交聯材料組成的壓製品,提供包含尤其包含彈性體的粉末或粒狀材料之混合物。在此應理解在各情況下的「粉末」或「粒狀材料」意指以複數個細粒子形式存在的固體。當攪動粉末或粒狀材料時,該等粒子通常可以相對於彼此自由移動。在本發明的上下文中,所使用之粉末或粒狀材料通常為自由流動的。在本說明的上下文中,「粒狀材料」在此係以粒子尺寸與粉末區別。據此,當粒子具有在亞毫米範圍內的尺寸時,其在本文稱為「粉末」。相比之下,「粒狀材料」意指包含具有尺寸>1 mm的較大粒子之微粒固體。有時在專家中使用替代術語,諸如「粗粉」(例如「橡膠粗粉」)或「粗粒」,其係指粉狀或顆粒狀材料。不論此替代名稱如何,此等材料在本揭示的意義上亦應被視為粉末或粒狀材料且可以其本身使用。
根據本發明所使用之粉末或粒狀材料包含至少一種彈性體。在此應理解「彈性體」意指可彈性變形的聚合物材料。彈性體因此在尺寸上穩定但有彈性,且變形後再恢復至其原來的形狀,亦即具有橡膠彈性性質。根據本發明所使用之粉末或粒狀材料可包含的彈性體的實施例為例如以天然橡膠或合成橡膠之粗篩孔交聯(wide-mesh crosslinking)(亦稱為硫化)可獲得且亦稱為橡膠材料的彈性體、及熱塑性彈性體。例如,至少一種彈性體因此可包含經交聯之天然橡膠、經交聯之合成橡膠、熱塑性彈性體或其混合物或組合。天然橡膠係自橡膠樹(巴西橡膠樹(
Hevea brasiliensis))的乳膠獲得且主要由順式-1,4-聚異戊二烯組成。合成橡膠的實施例包括例如乙烯-丙烯-二烯橡膠(EPDM)、苯乙烯-二烯烴橡膠(諸如苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR))、聚丁二烯橡膠、聚異戊二烯、苯乙烯-異戊二烯橡膠、丁二烯-異戊二烯橡膠、丁基橡膠(諸如異丁烯-異戊二烯橡膠)、鹵丁基橡膠(諸如氯或溴丁基橡膠)、腈橡膠、鹵化腈橡膠、羧酸化丁二烯-丙烯腈橡膠、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈橡膠、羧酸化苯乙烯-丁二烯橡膠、聚矽氧橡膠、聚氯丁二烯和環氧化天然橡膠。熱塑性彈性體的實施例包括例如熱塑性聚醯胺彈性體、熱塑性聚酯彈性體、基於烯烴之熱塑性彈性體(諸如PP/EPDM)、熱塑性苯乙烯嵌段共聚物和基於胺甲酸酯之熱塑性彈性體。
粉末或粒狀材料可包含至少一種彈性體,其量相當於以粉末或粒狀材料的總重量為基礎計的至少30重量%,例如約至少35重量%、或至少40重量%、或至少50重量%。粉末或粒狀材料可包含以粉末或粒狀材料的總重量為基礎計的最多100重量%之至少一種彈性體(亦即在100%的情況下由其所組成),例如90重量%或更少、80重量%或更少、70重量%或更少、或60重量%或更少。彈性體的比例可在以前述值的任何所需要的組合所形成之範圍內,例如30重量%至100重量%、或40重量%至80重量%。粉末或粒狀材料通常包含以粉末或粒狀材料的總重量為基礎計的至少40重量%,例如40重量%至70重量%之至少一種彈性體。
根據本發明所使用之粉末或粒狀材料較佳地可包含至少一種回收彈性體。在此應理解「回收彈性體」意指在產品中已使用且通常在其意需要的用途結束時自此產品回收的彈性體。例如,回收彈性體可包含例如具有前述量的前述彈性體或其混合物或組合中任一者。其回收彈性體可回收的產品可為任何所需要的包含彈性體的產品或其部件或材料。例證性實施例包括例如舊輪胎(諸如汽車輪胎、卡車輪胎、越野輪胎)或其部件,諸如輪胎胎面或側壁、用過的傳送帶、密封件、鞋底或其他彈性體產品。根據本發明所使用之粉末或粒狀材料較佳地以回收舊輪胎或其部件的方法提供。
舊輪胎材料及其回收方法總結在例如K. Formela之 “Sustainable development of waste tires recycling technologies - recent advances, challenges and future trends”, Advanced Industrial and Engineering Polymer Research 4 (2021), 209-222中。為了回收舊輪胎,通常先移除鋼和織物組分,且接著在機械粗粉碎後,將需要的回收之舊輪胎(部件)在周圍溫度下或以氮氣冷卻的低溫下研磨而研磨成粉末或粒狀材料。其他方法使用藉助於例如水噴柱之粉碎。藉由回收舊輪胎(舊輪胎部件)(亦稱為「經研磨之輪胎橡膠」(GTR))獲得的粉末及粒狀材料可在市場上自多家供應商取得,諸如MRH GmbH、Genan GmbH或Roth International GmbH,其成本的一部件係與對應的彈性體之原始製造相關聯。
如那些熟習本技術領域者已知,自包含彈性體的產品(諸如舊輪胎)以回收製程的方式獲得的粉末或粒狀材料可包含除了彈性體組分以外的其他成分,該等其他成分在回收製程期間即便有也僅部件地與彈性體組分分離。該等其他成分可包含除了彈性體組分以外亦經常用於回收產品或材料中的任何成分,例如用於彈性體交聯之劑的殘餘物、加工助劑及/或添加劑,諸如顏料或填充劑。自舊輪胎回收之粉末或粒狀材料因此經常包含大量的填充劑(諸如炭黑及/或二氧化矽)及用於彈性體交聯之劑的殘餘物。粉末或粒狀材料可例如包含不同於彈性體組分的其他成分,其量為以粉末或粒狀材料的總重量為基礎計的最多70重量%,例如65重量%或更少、或60重量%或更少、或50重量%或更少。粉末或粒狀材料可包含不同於彈性體組分的其他成分,例如其量為以粉末或粒狀材料的總重量為基礎計的10重量%或更多、或20重量%或更多、或30重量%或更多、或40重量%或更多。若有不同於彈性體組分的其他成分存在,其比例可在前述值的任何所需要的組合所形成之範圍內,例如10重量%至70重量%、或20重量%至60重量%。
在粉末或粒狀材料中的粒子大小可按需要設定。這可以例如藉助於使用連續排列具有不同篩孔大小的篩子來分級而有利地執行。具有尺寸大於由篩孔大小界定之篩孔的粒子被對應的篩子截留及具有尺寸較小的粒子通過對應的篩子。例如,根據本發明所使用之粉末或粒狀材料可具有5篩孔(4.0 mm)或更小、或10篩孔(1.7 mm)或更小、或16篩孔(1.0 mm)或更小、或20篩孔(0.84 mm)或更小、或24篩孔(0.71 mm)或更小、或28篩孔(0.60 mm)或更小、或32篩孔(0.50 mm)的粒子大小。例如,根據本發明所使用之粉末或粒狀材料可具有150篩孔(0.105 mm)或更大、或115篩孔(0.125 mm)或更大、或100篩孔(0.149 mm)或更大、或80篩孔(0.18 mm)或更大、或65篩孔(0.21 mm)或更大、或60篩孔(0.25 mm)或更大、或48篩孔(0.30 mm)或更大、或42篩孔(0.35 mm)或更大、或35篩孔(0.42 mm)或更大的粒子大小。粉末或粒狀材料可具有在前述值的任何所需要的組合所形成之範圍內的粒子大小,例如150篩孔(0.105 mm)至5篩孔(4.0 mm)、或115篩孔(0.125 mm)至20篩孔(0.84 mm)、或65篩孔(0.21 mm)至35篩孔(0.42 mm)、或32篩孔(0.50 mm)至10篩孔(1.7 mm)。上述細節關於來自Tyler標準系列的篩子(參考例如Chemiker-Kalender, H.U. von Vogel, Springer Verlag, 1956)。
在用於製造壓製品之根據本發明所提供之混合物中,可利用如上文更詳細說明之包含彈性體的粉末或粒狀材料、或一或多種包含彈性體的粉末與一或多種包含彈性體的粒狀材料之混合物或組合、或二或更多種包含彈性體的粉末之混合物或組合、或二或更多種包含彈性體的粒狀材料之混合物或組合。
包含彈性體的粉末及/或粒狀材料通常構成混合物之數量上優勢的組分。混合物因此可包含包含彈性體的粉末及/或粒狀材料,例如其量相當於以混合物的總重量為基礎計的50重量%或更多、或60重量%或更多、或70重量%或更多、或75重量%或更多、或80重量%或更多、或85重量%或更多、或90重量%或更多。包含彈性體的粉末及/或粒狀材料可例如存在於混合物中,其量為以混合物的總重量為基礎計的99重量%或更少、或95重量%或更少、或90重量%或更少、或85重量%或更少。包含彈性體的粉末及/或粒狀材料之比例可在前述值的任何所需要的組合所形成之範圍內,例如50重量%至95重量%、或60重量%至85重量%。
除了上述包含彈性體的粉末或粒狀材料以外,用於製造根據本發明之由可交聯材料組成的壓製品之混合物包含一或多種添加劑。一或多種添加劑在此包含至少一種黏合劑。
至少一種黏合劑為固體,亦即其在標準條件下(20℃,101.3 kPa)呈固體形式。黏合劑可以其熱性質及特別是相對低的熔融或軟化溫度(T
m)特性特徵化。黏合劑因此具有100℃或更低的熔融或軟化溫度。例如,黏合劑可具有90℃或更低、或80℃或更低、或70℃或更低、或60℃或更低的熔融或軟化溫度。例如,黏合劑可具有20℃或更高、或30℃或更高、或35℃或更高、或40℃或更高、或45℃或更高、或50℃或更高的熔融或軟化溫度。熔融或軟化溫度可在前述值的任何所需要的組合所形成之範圍內,例如30℃至100℃之範圍,例如40℃至100℃,例如40℃至90℃、或50℃至80℃、或50℃至70℃之範圍。黏合劑較佳地具有80℃或更低,更佳的是70℃或更低的熔融或軟化溫度,例如30℃至70℃之範圍。熔融溫度係指使物質在大氣壓力下(101.3 kPa)自固體轉化成液體物理狀態的溫度。軟化溫度(亦稱為玻璃轉移溫度)意指使物質(例如非晶形聚合物)在大氣壓力下(101.3 kPa)自固體、玻璃狀、易碎狀態轉化成軟化、可撓狀態的溫度。黏合劑的熔融溫度可藉助於依照DIN EN ISO 11357-3之微差掃瞄熱量法測定,熔點通常被認為是第二次加熱運作及使用20℃/min之加熱-冷卻速率後的測量結果。黏合劑的軟化溫度可藉助於依照DIN EN ISO 11357-2之微差掃瞄熱量法測定。如上述相對低的熔融或軟化溫度意指黏合劑可藉由施加壓力及/或加熱而相對容易地轉化成軟化及/或可流動狀態。黏合劑因此可例如在製造根據本發明所使用之混合物的混合操作前或期間容易地轉化成軟化及/或可流動狀態,其結果可促進包含彈性體的粉末或粒狀材料的分散、潤濕、膨脹及活化。在發生轉移的情況下,這通常是可逆的,所以使軟化/可流動的黏合劑可藉由降低壓力及/或冷卻而轉化回固態,且黏合劑因此可促成根據本發明的壓製品之強度及材料內聚力。
根據本發明所使用之黏合劑可為本身已知的黏合劑類型。例如,黏合劑可包含熱塑性聚合物、樹脂、離子聚合物、蠟或其混合物或組合。此等黏合劑可以已知的方式製造及可在市場上取得。熱塑性聚合物的實施例包括例如乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)共聚物、聚苯乙烯、聚酯(諸如聚對苯二甲酸乙二酯)、聚碳酸酯、聚醯胺、丙烯酸聚合物、聚胺甲酸酯、二烯系聚合物(諸如丙烯酸-丁二烯-苯乙烯(ABS))、聚丁二烯和液體橡膠,及特別是聚烯烴,諸如聚乙烯、丙烯和基於彼等之共聚物。適合的樹脂的實施例包括例如天然樹脂,諸如松香、妥爾(tall)樹脂或妥爾油瀝青。離子聚合物可藉由非極性或低極性單體與具有可離子化官能基共聚合來製造。可離子化官能基導致聚合物分子之間的離子鍵。離子聚合物的實施例係在市場上例如自DuPont以商品名Surlyn
®或Nucrel
®取得或自Ineos以Eltex
®取得。可用作為黏合劑之蠟的實施例為例如石蠟。
一或多種添加劑另外包含乙烯系不飽和官能基。一或多種添加劑因此包含至少一種乙烯系不飽和化合物。「乙烯系不飽和」在本文意指由此指定的官能基或化合物具有一或多個碳-碳多鍵,諸如C=C雙鍵及/或C≡C參鍵。由添加劑組分引入之乙烯系不飽和官能基適合於材料的交聯性,且可活化與交聯有關的包含彈性體的粉末或粒狀材料之粒子及可促進交聯,特別地藉由在包含彈性體的粉末或粒狀材料之各種粒子之間形成共價鍵。在此有可能使至少一種黏合劑包含一或多個乙烯系不飽和官能基,亦即黏合劑官能基及乙烯系不飽和官能基可結合在一個組分中。另一選擇地,至少一種所使用之黏合劑不包含任何可交聯乙烯系不飽和官能基。在此情況下,除了黏合劑以外,亦使用一或多種乙烯系不飽和化合物。該等乙烯系不飽和化合物可特別是乙烯系不飽和低分子量(分子量<500 g/mol)寡聚合或單體有機化合物。實施例為例如經常用作為單體或反應性稀釋劑的物質,諸如丙烯酸酯。然而,在本發明的上下文中,較佳地利用本身包含一或多個乙烯系不飽和官能基的黏合劑,例如包含一或多個乙烯系不飽和官能基之前述類型的黏合劑。
在本發明的上下文中,特佳地可使用聚烯烴合物類型的乙烯系不飽和黏合劑。所使用之至少一種黏合劑因此可包含至少一種聚烯烴合物或由至少一種聚烯烴合物組成。術語「聚烯烴合物」在本文意指包含以下基本結構之聚合物
其中x為整數(通常在3至13之範圍)及n>2,通常是n>10,時常是n>50。該等聚合物可開鏈形式、環狀形式或作為開鏈與環狀分子之混合物存在。基本結構的一或多個氫原子可經一或多個有機基團(例如烷基)取代,或基本結構未經取代。聚烯烴合物可引入可交聯之C=C雙鍵至混合物中且通常與常規的彈性體組分具有良好化學相容性。根據本發明,黏合劑可特別地包含聚-C
5-C
15-烯烴合物或由聚-C
5-C
15-烯烴合物組成。在本發明的上下文中,可使用之聚-C
5-C
15-烯烴合物的實施例包括例如聚戊烯合物(polypentenamer)、聚己烯合物(polyhexenamer)、聚庚烯合物(polyheptenamer)、聚辛烯合物(polyoctenamer)、聚(3-甲基辛烯合物)、聚癸烯合物(polydecenamer)、聚(3-甲基癸烯合物)、聚十二烯合物(polydodecenamer)或其混合物或組合。聚-C
5-C
15-烯烴合物係藉由對應的環烯烴(諸如環戊烯、環己烯、環庚烯、環辛烯、環癸烯、環十二烯或其經取代之衍生物)之開環移位聚合反應可獲得。開環移位聚合反應係以戚格勒-納他(Ziegler-Natta)觸媒(諸如W、Mo或Rh之鹵化物或乙醯丙酮酸鹽與AlEt
3或AlEtCl
2)及活化劑催化。
可根據本發明用作為黏合劑的聚烯烴合物通常具有10 000 g/mol或更多的重量平均分子量(M
w),例如20 000 g/mol或更多、例如50 000 g/mol或更多、例如80 000 g/mol或更多、例如100 000 g/mol或更多。例如,聚烯烴合物可具有300 000 g/mol或更少的重量平均分子量(M
w),例如250 000 g/mol或更少、例如200 000 g/mol或更少、或180 000 g/mol或更少、或150 000 g/mol或更少。聚烯烴合物的重量平均分子量(M
w)可在前述值的任何所需要的組合所形成之範圍內,例如10 000 g/mol至250 000 g/mol,較佳的是80 000至180 000 g/mol之範圍。聚烯烴合物的重量平均分子量(M
w)可以使用聚苯乙烯標準物的凝膠滲透層析術(GPC)的方式測定。聚烯烴合物的重量平均分子量在此可以藉助於DIN 55672-1之GPC測定。
聚烯烴合物可以其熱性質特徵化且特別地具有如上述之相對低的熔融或軟化溫度。作為替代或另外,聚烯烴合物可以其結晶分率特徵化。例如,聚烯烴合物因此可在標準條件下(20℃,101.3 kPa)具有20%或更高,例如25%或更高、或30%或更高的結晶分率。聚烯烴合物可例如具有60%或更低,例如50%或更低、例如40%或更低、例如35%或更低的結晶分率。結晶分率可在前述值的任何所需要的組合所形成之範圍內,例如20%至50%、或25%至35%之範圍。聚烯烴合物的結晶分率可以藉助於依照DIN EN ISO 11357-7之微差掃瞄熱量法測定。亦有可能藉助於X射線繞射方法測定聚烯烴合物的結晶分率,諸如在Wenig, W.、H. -W. Fiedel和J. Petermann.之“The Microstructure of Trans-Polyoctenamer”.
Colloid & Polymer Science266, No. 3 (March 1988): 22-34中所述。
根據本發明,一種聚烯烴合物或二或更多種聚烯烴合物之混合物或組合可用作為黏合劑。根據本發明所使用之黏合劑較佳地包含聚辛烯合物或由聚辛烯合物組成。聚辛烯合物可特別是1,8-聚辛烯合物。聚辛烯合物可具有至少60:40、較佳的是70:30或更大的反式/順式雙鍵比,例如75:25至90:10之範圍。反式/順式雙鍵比可藉助於紅外線光譜法(FT-IR)測定,諸如在Schneider、Wolfgang A和Michael F Müller之“Crystallinity and thermal behaviour of trans-poly(1-octenylene)”.
Macromolecular Chemistry and Physics189, No. 12 (1988): 2823-2837中所述。具有優勢的反式雙鍵之聚辛烯合物亦稱為反式-聚辛烯合物。聚辛烯合物係在市場上自Evonik以Vestenamer
®商品名取得。
包含黏合劑及乙烯系不飽和官能基(例如前述聚烯烴合物)之一或多種添加劑的總使用量經常是以100重量份之包含彈性體的粉末或粒狀材料為基礎計的1重量份或更多。例如,包含黏合劑及乙烯系不飽和官能基之一或多種添加劑的總使用量可較佳的是以100重量份之包含彈性體的粉末或粒狀材料為基礎計的2重量份或更多、3重量份或更多、或4重量份或更多、或5重量份或更多、或8重量份或更多、或10重量份或更多。例如,包含黏合劑及乙烯系不飽和官能基之一或多種添加劑的總使用量可為以100重量份之包含彈性體的粉末或粒狀材料為基礎計的30重量份或更少、較佳的是20重量份或更少、更佳的是18重量份或更少、甚至更佳的是15重量份或更少。如上文所述及,聚烯烴合物可形成黏合劑。至少一種聚烯烴合物的使用量因此可在上文指定的量之範圍內。至少一種聚烯烴合物的總使用量因此可為以100重量份之包含彈性體的粉末或粒狀材料為基礎計的1重量份或更多,例如總使用量較佳的是以100重量份之包含彈性體的粉末或粒狀材料為基礎計的2重量份或更多、3重量份或更多、或4重量份或更多、或5重量份或更多、或8重量份或更多、或10重量份或更多。例如,至少一種聚烯烴合物的總使用量可為以100重量份之包含彈性體的粉末或粒狀材料為基礎計的30重量份或更少、較佳的是20重量份或更少、更佳的是18重量份或更少、甚至更佳的是15重量份或更少。前述添加劑(例如聚烯烴合物)的總量可在前述值的任何所需要的組合所形成之範圍內,例如在以100重量份之包含彈性體的粉末或粒狀材料為基礎計的1至30重量份、較佳的是2至20重量份之範圍。
按需要,除了包含彈性體的粉末或粒狀材料及上述一或多種包含黏合劑及乙烯系不飽和官能基之添加劑以外,用於製造根據本發明之由可交聯材料組成的壓製品之混合物可包含一或多種其他組分。
至少一種不同於包含彈性體的粉末或粒狀材料及上述包含黏合劑及乙烯系不飽和官能基之添加劑的聚合物因此亦可按需要用於製造根據本發明之由可交聯材料組成的壓製品所使用之混合物中。視需要的額外聚合物可為例如熱塑性聚合物,例如聚烯烴、聚酯(諸如聚對苯二甲酸乙二酯)、聚醯胺、聚苯乙烯、聚氯乙烯或其混合物或組合。適合的聚烯烴的實施例包括例如視需要與一或多種其他單體一起的聚乙烯、聚丙烯和基於乙烯及/或丙烯之共聚物。視需要的額外聚合物通常不是彈性體及/或經乙烯系飽和。視需要的額外聚合物較佳地包含或為經回收之聚合物。經回收之聚合物(諸如聚烯烴)係以低成本於市場上大量取得。根據本發明,使用較佳的額外經回收之聚合物可適合於製造包含聚合物混合物或摻合物的壓製品,其性質可藉由選擇所使用之各種聚合物的相對量而設定在寬範圍內。在混合物中的包含彈性體的粉末或粒狀材料之前述量中的介於5%與95重量%之間,諸如介於20%與80重量%有可能例如以視需要的額外聚合物置換。
製造根據本發明的壓製品之材料混合物包含可交聯基團,特別是乙烯系不飽和基團。以實施例方式說明,該等基團可在製造壓製品的下游步驟中藉由暴露於光化輻射、加熱及/或在包含彈性體的粉末或粒狀材料中包含的交聯活性物質之任何殘餘物的作用下來交聯,如另外於下文有關進一步加工壓製品的更詳細說明。為了促進此下游交聯,可將一或多種交聯劑以控制方式添加至用於製造壓製品之混合物中。在此有用的交聯劑為以此方式可使材料混合物交聯以形成三維網絡的所有物質。此交聯可特別以乙烯系不飽和官能基參與的化學反應方式來實現,由於此交聯可在原來分離的聚合物分子或粒子之間形成共價鍵,且因此可形成三維網絡。所使用之交聯劑因此可為自先前技術已知的任何交聯劑,其適合於乙烯系不飽和聚合物之交聯。已知的常規交聯系統(諸如那些例如在F. Röthemeyer、F. Sommer之Kautschuk Technologie, 3
rded., Hanser Verlag, 2013中所述之系統)係基於例如硫或包含硫的化合物或基於過氧化物,且可於本發明的上下文中使用。因此,至少一種交聯劑可例如包含一或多種過氧化物。在此所使用之過氧化物交聯劑可特別是有機過氧化物。適合的有機過氧化物的實施例包括例如過氧化二異丙苯、過氧化二(2,4-二氯苯甲醯基)、過氧基苯甲酸三級丁酯、1,1-二(三級丁基過氧基)-3,3,5-三甲基環己烷、4,4-二(三級丁基過氧基)戊酸丁酯、二(2-三級丁基過氧基異丙基)苯、過氧化三級丁基異丙苯、2,5-二甲基-2,5-二(三級丁基過氧基)己烷、過氧化二(三級丁基)、2,5-二甲基-2,5-二(三級丁基過氧基)己-3-炔或其混合物或組合。此等過氧化物交聯劑係在市場上自Pergan以例如Peroxan
®商品名取得。作為替代或另外的至少一種交聯劑可包含硫及/或硫施體。元素硫因此較佳地可用作為根據本發明之組成物中的交聯劑。可使用可溶形式或不可溶形式的元素硫,較佳的是可溶形式。可溶性硫在此意指在常溫下穩定的黃色硫形式(環八硫(cyclooctasulfur),S
8,亦稱為α-硫),其在CS
2中具有高溶解性。相比之下,應理解不可溶性硫意指微溶於CS
2中的硫變體。除了硫以外或作為硫的替代物,有可能使用一或多種硫施體作為交聯劑。硫施體的實施例為例如二硫烷烴(dithioalkane)、二己內醯胺硫化物、聚合性多硫化物、硫-烯烴加成物或甲硫碳醯胺(thiuram),諸如四甲基甲硫碳醯胺二硫化物、四乙基甲硫碳醯胺二硫化物或二-五亞甲基甲硫碳醯胺四硫化物。根據本發明,硫較佳地可用作為交聯劑。
若使用交聯劑,其通常使用對於交聯反應有效的量。交聯劑的使用量經常係以每一重量份之上述具有乙烯系不飽和官能基之添加劑計的0.01重量份或更多,例如0.05重量份或更多、或0.1重量份或更多、或0.2重量份或更多、或0.3重量份或更多。例如,交聯劑的使用量可以每一重量份之上述具有乙烯系不飽和官能基之添加劑計的3重量份或更少,例如2重量份或更少、或1重量份或更少、或0.8重量份或更少、或0.5重量份或更少。例如,交聯劑的使用量可在前述值的任何所需要的組合所形成之範圍內,例如以每一重量份之上述具有乙烯系不飽和官能基之添加劑計的0.01至2重量份、或0.03至1重量份、或0.1至0.5重量份。
按需要,亦可將一或多種交聯助劑用於混合物中。一或多種交聯助劑可例如包含一或多種選自加速劑、活化劑、分散劑、複合劑和阻滯劑的組分。此等交聯助劑說明於例如F. Röthemeyer、F. Sommer之Kautschuk Technologie, 3
rded., Hanser Verlag, 2013中。
加速劑的實施例包括例如黃原酸酯、胍、二胺甲酸酯、二硫代胺甲酸酯、甲硫碳醯胺、硫脲化合物、苯并噻唑磺醯胺、醛胺、胺衍生物(諸如四胺)、二硫化物、噻唑、亞磺醯胺、次磺醯亞胺、哌𠯤和胺胺甲酸酯。可根據本發明用作為加速劑的例示性特定化合物為例如N-三級丁基-2-苯并噻唑亞磺醯胺、鄰甲苯基雙胍(OTBG)、1,3-二-鄰甲苯基胍(DOTG)、
N-環己基苯并噻唑-2-亞磺醯胺(CBS)、苯并噻唑-2-三級丁基亞磺醯胺(TBBS)、苯并噻唑-2-二環己基亞磺醯胺(DCBS)、1,3-二乙基硫脲(DETU)、2-巰基苯并噻唑(MBT)、苯并噻唑二環己基亞磺醯胺(DCBS)、2-巰基苯并噻唑二硫化物(MBTS)、二甲基二苯基甲硫碳醯胺二硫化物(MPTD)、伸乙基硫脲(ETU)、三乙基三甲基三胺(TTT);N-三級丁基-2-苯并噻唑次磺醯亞胺(TBSI)、1,1'-二硫代雙(4-甲基哌𠯤)、己二胺胺甲酸酯(HMDAC)、四苯甲基甲硫碳醯胺二硫化物(TBZTD)、二乙基硫脲(DETU)、N,N-伸乙基硫脲(ETU)、二苯基硫脲(DPTU)、苯并噻唑-2-三級丁基亞磺醯胺(TOBS)、N,N'-二乙基硫代胺甲醯基-N'-環己基亞磺醯胺(DETCS)、環己基乙胺、二丁胺、聚伸乙基聚胺或聚伸乙基聚亞胺,諸如三伸乙四胺(TETA)。
加速劑或加速劑類的使用量經常對應於1:5至5:1之範圍的加速劑對交聯劑之重量比,例如在1:4至4:1、或1:3至3:1、或1:2至2:1之範圍。
所使用之活化劑可為例如氧化鋅。此外,可將脂肪酸或其鹽(例如硬脂酸或硬脂酸鹽,諸如硬脂酸鋅)用於混合物中。此等化合物可充當為例如分散劑及複合劑。在用於製造根據本發明的壓製品之混合物中,較佳地可例如利用包含硫、一或多種加速劑、氧化鋅及脂肪酸或其鹽(諸如硬脂酸)之交聯系統。
活化劑(諸如氧化鋅)的使用量經常對應於1:4至8:1之範圍的活化劑對交聯劑之重量比,例如在1:3至5:1、或1:2至4:1、或1:1至3:1之範圍。
脂肪酸或其鹽(諸如硬脂酸或硬脂酸鹽)的使用量經常對應於1:10至10:1之範圍的脂肪酸/鹽對交聯劑之重量比,例如1:8至8:1之範圍。
按需要,用於製造根據本發明之由可交聯材料組成的壓製品之混合物亦可根據要求及用途而另外包含一或多種其他組分,諸如那些常用於彈性體組成物領域的組分,例如填充劑、顏料、染料、塑化劑、加工助劑(例如油)、脫模劑、阻燃劑、老化穩定劑、UV穩定劑或臭氧穩定劑和黏著劑。若使用此等視需要的組分,其使用量適合於達成各自目的。有利的量可由那些熟習本技術領域者使用本技術常規的實驗測定。
用於根據本發明製造壓製品之混合物可使用粉末加工領域的常規技術及設備以成本效益及有效的方式製造。因此,有可能將包含彈性體的粉末或粒狀材料、一或多種包含黏合劑及乙烯系不飽和基團的添加劑、及任何其他視需要的組分以如上述之適合的量在混合機中混合,以均質化形成對應的混合物。例如,所使用之混合機可為正規的粉末混合機或較佳的是高速混合機,諸如亨舍爾(Henschel)摻合機、高速混合機(Speed Mixer)或流體混合機。混合可例如採用EP 0 508 056 B1或Diedrich, KM和BJ Burns之“Possibilities of ground tire recycling with trans-polyoctenamer”.
Gummi, Fasern, Kunststoffe53, No. 3 (2000): 178-183中所述之程序。使用粉末混合技術製造混合物通常比基於生橡膠之可相比混合物更高的成本效益。例如,以投資成本及運營成本而言,粉末混合機通常明顯比經常用於加工基於生橡膠基之組成物的輥式混合機或密閉混合機更便宜。
而且,亦有可能使用根據本發明製造之由可交聯材料組成的壓製品再提供上述之起始混合物。可將一或多種包含至少包含彈性體的粉末或粒狀材料、一或多種包含黏合劑及乙烯系不飽和基團的添加劑、及任何其他視需要的組分的壓製品因此可例如使用碾磨機或另外的機械粉碎裝置粉碎,且用於製造如上述之混合物。在此方式中,例如作為廢料產生的壓製品(諸如那些在品質管制步驟中分揀出的壓製品)可在根據本發明的方法中有效地回收。
在所提供的混合物中包含的組分(諸如包含彈性體的粉末或粒狀材料、一或多種包含黏合劑及乙烯系不飽和基團的添加劑、及任何其他視需要的組分,諸如交聯劑)通常相互經物理混合,例如呈摻合物的形式,但不以固定的化學鍵(諸如共價鍵)接合。可交聯官能基(特別是乙烯系不飽和官能基)的含量使得材料混合物可交聯。所獲得的混合物經常為可流動的或自由流動的。
所提供的混合物通常具有小於1.0 g/cm³,例如0.9 g/cm³或更小、或0.8 g/cm³或更小、或0.7 g/cm³或更小、或0.6 g/cm³或更小的裝填密度。例如,混合物可具有0.1 g/cm³或更大、或0.2 g/cm³或更大、或0.3 g/cm³或更大、或0.4 g/cm³或更大的裝填密度。例如,混合物可具有在前述值的任何所需要的組合所形成之範圍內的裝填密度,例如0.1 g/cm³至1.0 g/cm³、或0.2 g/cm³至0.8 g/cm³、或0.3 g/cm³至0.7 g/cm³。裝填密度可例如依照DIN ISO 697測定。
根據本發明有可能自上述之可交聯材料混合物製造壓製品,其係由對應的可交聯材料組成及可具有明顯比起始混合物的裝填密度更高的密度。
出於此目的,將所提供的經選擇加熱之混合物使用成型工具壓製以形成壓製品。使用成型工具壓製以形成壓製品可以施加壓力或減壓(真空)執行。壓製通常係在已提供混合物後使用以此為目的所提供的成型工具及在控制的條件下執行。以壓製的方式使具有以成型工具確定的限定形狀的成型體通常形成為壓製品。可在混合期間發生的混合物壓製(例如在混合機中)因此應與此壓製品有區別,且經常不導致壓製品的形成。
對用於製造壓製品之根據本發明的方法所使用之成型工具的類型、形狀及尺寸沒有限制。可根據本發明使用適合於製造壓製品的自本技術本身已知的任何成型工具。成型及/或壓製可例如分批或連續執行,例如藉助於壓縮模製或擠壓。壓製可例如在壓模中以施加壓力來執行。
所使用之混合物在此情況下通常以>1之壓縮因數壓製。壓縮因數表示在加壓之成型工具中的所使用之材料的幾何密度(D
g)對起始混合物的裝填密度(D
s)之比值。若將具有裝填密度(D
s)及起始體積(V
s)之限定量的起始混合物在壓模中壓製成特定體積(V
g),則可由此計算在加壓之成型工具中的所使用之材料的幾何密度(D
g)且可指定對應的壓縮因數。例如,在根據本發明的方法中,所使用之混合物可以至少1.2、或至少1.3、或至少1.4、或至少1.5、或至少1.6、或至少1.7、或至少1.8、或至少2.0的壓縮因數壓製。例如,所使用之混合物可以4.0或更少、或3.5或更少、或3.0或更少、或2.5或更少的壓縮因數壓製。混合物可以根據在前述值的任何所需要的組合所形成之範圍內的壓縮因數壓製,例如1.2至3.5、或1.8至4.0、或2.0至3.0之範圍。在根據本發明的方法中,較佳地所使用之材料混合物係以至少1.4,特佳的是至少1.8、或至少2.0的壓縮因數壓製。這有可能使得壓製品在良好的材料內聚力及高強度和密度方面達成特別有利的性質。
根據本發明,壓製可特別地以施加壓力執行。在根據本發明的方法中運用於壓製的壓力可取決於所使用之成型工具、材料及所需要的壓製程度而改變。壓力通常係以使得壓製以如上述之壓縮因數執行的方式選擇。例如,所運用之壓力可在0.1 MPa至20 MPa之範圍內,例如0.3 MPa至10 MPa或0.5 MPa至5 MPa之範圍。如上述,壓製亦可能施予減壓(真空)來執行,例如在0.05 MPa至0.1 MPa下。
壓製通常係以達成材料混合物的所需要的壓製及固結而以足夠長的持續時間進行,且另一方面考慮到經濟因素而以儘可能短的持續時間進行。壓製持續時間因此可能在自幾秒至幾小時的寬限度內改變。例如,壓製持續時間因此可為至少10秒、例如至少20秒、例如至少30秒、或至少1分鐘、或至少5分鐘。材料混合物可經例如120分鐘或更短的持續時間壓製,諸如90分鐘或更短、60分鐘或更短、或40分鐘或更短、或30分鐘或更短、或20分鐘或更短、或10分鐘或更短。
混合物可經以前述值的任何所需要的組合所形成之範圍內的持續時間壓製,例如10秒至120分鐘、或20秒至90分鐘、或30秒至30分鐘之範圍
如已於上文所提及,可將壓製以形成壓製品之混合物加熱。混合物可在壓製前及/或期間加熱。例如,混合物可在其引入成型工具前加熱,例如在上述製造混合物的過程中。例如,混合物可在混合操作中加熱,例如以所生成的摩擦熱及/或以外部供熱,例如以所使用之混合機的加熱裝置的方式。另外或作為替代,混合物可在混合操作後加熱,例如在溫控的儲藏容器中或在熔爐中。另外或作為替代,混合物可在其引入成型工具後加熱,例如藉助於可加熱的壓模。此外,亦有可能例如以照射方式加熱,例如藉助於微波輻射或紅外線輻射。
壓製品在良好的材料內聚力及高強度和密度方面的有利性質可藉由加熱材料混合物來達成。
壓製以形成壓製品所使用之混合物較佳地在根據本發明的方法中加熱至黏合劑或聚烯烴合物的約熔融或軟化溫度(T
m)或更高之範圍的溫度。混合物因此可加熱至大於或等於(T
m-10 K)的溫度,例如大於或等於(T
m-5 K)的溫度、或大於或等於T
m的溫度、或大於或等於(T
m+5 K)的溫度、或大於或等於(T
m+10 K)的溫度。例如,混合物可加熱至低於或等於(T
m+50 K)的溫度,例如低於或等於(T
m+40 K)的溫度、低於或等於(T
m+30 K)的溫度、或低於或等於(T
m+20 K)的溫度。材料混合物可加熱至前述值的任何所需要的組合所形成之範圍內的溫度,例如(T
m-10 K)至(T
m+50 K)之範圍或T
m至(T
m+40 K)之範圍。然而,不將混合物加熱至120℃或更高的溫度。壓製以形成壓製品之混合物因此通常加熱至<120℃的溫度。低於120℃之混合物溫度使其有可能以很大的程度避免在製造壓製品期間發生交聯反應,且因此維持材料的可成形性及可交聯性。例如,壓製以形成壓製品之混合物可加熱至T
m至<120℃或40℃至120℃之範圍內的溫度。混合物可加熱至例如45℃或更高、50℃或更高、55℃或更高、60℃或更高、65℃或更高、或70℃或更高的溫度。壓製以形成壓製品之混合物可加熱至例如115℃或更低,例如110℃或更低、105℃或更低、100℃或更低、95℃或更低、或90℃或更低的溫度。壓製以形成壓製品之混合物可加熱至由前述值的組合產生之範圍內的溫度,例如T
m至110℃、或60℃至110℃、或(T
m+10 K)至100℃、或70℃至100℃之範圍。
在根據本發明的方法中之壓製特別地可在使黏合劑可成形及/或可流動的條件下執行。例如,在標準條件下呈固體形式的黏合劑因此可藉由施加壓力及加熱至比周圍溫度高的溫度(例如如上述在黏合劑的熔融或軟化溫度(T
m)或更高之範圍內的溫度)而轉化成軟化及/或可流動狀態,且因此可在壓縮期間有效地填充空心空間,穿透至包含彈性體的粉末或粒狀材料的粒子之間,且使粒子潤濕、使粒子膨脹、使粒子互相結合及/或使粒子活化以進行交聯。
在材料已壓製後,將形成的壓製品脫模。壓製品接著可自成型工具移出。脫模通常係在降低施加壓縮之壓力後執行,特別是降低至周圍壓力,例如在打開壓模或通過擠壓機出口後。脫模包括自成型工具釋出所形成的壓製品。這可例如以手動或以機器執行。例如,脫模可包括以敲擊、撞擊、夾持、施加升高或降低的壓力、沖壓、切割或其組合來釋出。按需要,亦可使用脫模劑。
在脫模前,將已加熱用於壓製以形成壓製品之混合物冷卻。將混合物冷卻至低於黏合劑之熔融或軟化溫度(T
m)的溫度。這使得軟化/可流動的黏合劑或聚烯烴合物有可能恢復至更剛性及/或固態,且因此促成所形成的壓製品之強度和良好的材料內聚力。壓製品因此可脫模,例如在低於或等於(T
m-5 K)的溫度下、或低於或等於(T
m-10 K)的溫度下、或低於或等於(T
m-20 K)的溫度下。例如,壓製品可在10℃或更高,例如15℃或更高、或20℃或更高、或25℃或更高的溫度下脫模。壓製品可在前述值的任何所需要的組合所形成之範圍內的溫度下脫模,例如周圍溫度(例如10至25℃)至高達<T
m,例如10℃至<T
m、或15℃至(T
m-5 K)之範圍。脫模經常在低於60℃,例如低於40℃,例如10℃至40℃之範圍的溫度下,例如在約周圍溫度下執行。
以根據本發明的方法可獲得的壓製品係由用於製造壓製品的材料混合物所限定之可交聯材料組成。例如,所獲得的壓製品仍可能包含至少70%、較佳的是至少90%、或基本上全部包含在原來提供用於製造各自壓製品之材料混合物中的可交聯乙烯系不飽和官能基。該壓製品可以本身進一步加工,如下文更詳細說明,以形成經交聯之彈性體化合物和自其形成的成型體。該等壓製品可具有即用型組成物,其可有效地進一步加工而無需添加其他組分,以形成經交聯之彈性體化合物和自其形成的成型體。
根據本發明製造的壓製品可具有明顯比起始混合物的裝填密度更高的密度。例如,壓製品可具有比用於製造各自壓製品之材料混合物的裝填密度大1.2或更多倍、或1.3或更多倍、或1.4或更多倍、或1.5或更多倍、或1.6或更多倍、或1.7或更多倍、或1.8或更多倍、或2.0或更多倍、或2.5或更多倍的幾何密度。壓製品可例如具有比用於製造各自壓製品之材料混合物的裝填密度大高達5.0倍,例如高達4.0倍、或高達3.5倍、或高達3.0倍的幾何密度。壓製品可具有比用於製造各自壓製品之材料混合物的裝填密度更大的幾何密度,其倍數係在前述值的任何所需要的組合所形成之範圍內,例如1.2至5.0倍之範圍內、例如1.5至4.0、或1.8至3.0之範圍。該壓製品因此使得例如基於例如自舊輪胎獲得的回收彈性體之包含彈性體的粉末或粒狀材料有可能轉化成容易處置、可進一步加工及具有明顯較高密度的形式。壓製品可具有接近於對應的交聯材料的理論密度。例如,根據本發明製造的壓製品可具有相當於對應的交聯材料的理論密度之20%或更高、較佳的是50%或更高、更佳的是70%或更高、甚至更佳的是80%或更高、或90%或更高的幾何密度。根據本發明的壓製品因此可以節省空間及降低成本的方式儲存、運送及進一步加工。由於相對高的密度,使用常規的成型工具(諸如那些用於加工基於生橡膠的饋料之工具)進一步加工壓製品通常是可能的,不需要具有更大的填充體積之特製工具,因為當包含彈性體的粉末或粒狀材料直接加工以形成經交聯之彈性體化合物和自其形成的成型體時為一般情況。根據本發明製造的壓製品亦比粉末或粒狀材料更容易及更清潔處置,且可以常用設施的方式處置,諸如用於處置橡膠坯料(rubber blank)的夾具或傳送帶。基於粉末混合技術的壓製品製造比基於生橡膠的可相比混合物之製造更高得多的成本效益。根據本發明的壓製品因此具有取代在現有製造方法中的生橡膠或包含生橡膠之組成物的非常良好的適合性。壓製品的強度和材料內聚力在此可通過選擇製程條件來調節,如實施例中所例證。根據本發明,有可能製造高強度及具有良好的材料內聚力的經固結之壓製品。
如上文所提及,所獲得的壓製品亦可在根據本發明的方法中回收且在提供混合物以製造壓製品的步驟中重新使用。因此,例如作為廢料產生的壓製品(諸如那些在品質管制步驟中分揀出的壓製品)可在根據本發明的方法中回收,這增加該方法的經濟可行性。
具有廣泛多樣的形狀及尺寸之由可交聯材料組成的壓製品可以根據本發明的方法製造。形狀及尺寸在此可通過選擇用於製造壓製品的成型工具來確定。可能的形狀範圍自簡單的形狀(諸如長方體、立方體、塊、板片、板、線、小粒、球體或圓柱體)至復雜的幾何形狀。壓製品經常具有少於或等於200 cm,例如少於或等於100 cm、或少於或等於50 cm、或少於或等於30 cm、或少於或等於10 cm的最大程度方向的長度(最大長度)。例如,壓製品可具有1 cm或更長,例如2 cm或更長、或5 cm或更長、或10 cm或更長的最大程度方向的長度(最大長度)。例如,壓製品可具有在前述值的任何所需要的組合所形成之範圍內的最大長度,例如1 cm至200 cm、或2 cm至30 cm之範圍。例如,根據本發明的壓製品可具有少於或等於1000 cm³,例如少於或等於500 cm³、少於或等於200 cm³、少於或等於100 cm³、少於或等於50 cm³、或少於或等於20 cm³、或少於或等於10 cm³的體積。例如,根據本發明的壓製品可具有1 cm³或更大,例如2 cm³或更大、或5 cm³或更大、或10 cm³或更大、或20 cm³或更大、或50 cm³或更大的體積。例如,壓製品可能具有在前述值的任何所需要的組合所形成之範圍內的體積,例如1 cm³至1000 cm³之範圍、例如10 cm³至200 cm³之範圍。然而,根據本發明,具有更大尺寸的壓製品亦是有可能的,例如具有10 000 cm³或更大、或0.1 m³或更大、或1 m³或更大的體積,及/或超過2 m,例如最多3 m或更長、或5 m或更長、或10 m或更長的最大長度。例如,有可能製造任何所需要的長度的壓製品,例如藉助於擠壓。該壓製品可例如以輥、線圈、紡錘或層結構(例如旗語板(wigwag sheet))的形式捲起。若需要,則可移出捲起的壓製品,例如上輥的壓製品,例如再次展開及分隔。
可提供預分配(preportioned)之壓製品。例如,為了容易包裝及計量,有可能形成具有特定的預限定部件(例如特定質量)的壓製品。例如,根據本發明的壓製品可具有一或多個預定的斷裂點。預定的斷裂點可使壓製品能直接分裂成具有相同或不同尺寸的幾個部件。預定的斷裂點可以例如縮窄點(narrowing)、腹板、穿孔或可以相對容易地經機械分開的其他連接元件的形式形成。
彈性體化合物和自其形成的成型體可自上述根據本發明之由可交聯材料組成的壓製品製造。應理解「彈性體化合物」在本文意指具有橡膠彈性性質之尺寸穩定的包含彈性體的材料。彈性體化合物可藉由交聯(亦稱為硫化)本文所述之可交聯材料來製造。交聯可例如藉由以光化輻射照射及/或加熱至組成物中發生化學交聯反應的溫度來執行。以化學交聯反應的方式,可經由原來分離的分子之間的共價鍵形成連結且因此可形成三維網絡。在本發明的例子中,交聯可特別地藉由例如在交聯劑的作用下以乙烯系不飽和官能基參與的化學反應,例如形成硫橋來實現,該乙烯系不飽和官能基可存在於添加劑組分(例如黏合劑,特別是聚烯烴合物)及(經活化之)包含彈性體的粉末或粒狀材料兩者中。因此有可能形成粗篩孔三維網絡,其對所得交聯材料賦予橡膠彈性性質。因此,在自可交聯材料可獲得的彈性體化合物中,添加劑組分及包含彈性體的粉末或粒狀材料可彼此經交聯存在。粉末或粒狀材料之粒子因此通常牢固地併入彈性體化合物中。
有可能自根據本發明的壓製品本身直接製造由經交聯之彈性體化合物組成的成型體,不需要進一步成型。為了此目的,提供如上述由可交聯材料組成的壓製品,且接著將可交聯材料交聯以形成經交聯之彈性體化合物。若壓製品已具有所需要的最終形狀,則可特別地使用此程序。
然而,壓製品尤其亦可用於基於彈性體的成型體之成型製造。在此情況下,可提供用於成型工具的饋料,該饋料包含至少一種根據本發明之由可交聯材料組成的壓製品或其一或多個部件。為了此目的,若必要時,可使至少一種壓製品粉碎或破裂。除了根據本發明的壓製品以外,饋料可視需要地包含其他組分,例如黏合劑及/或加工助劑,諸如脫模劑及/或補強織物或纖維。接著將饋料使用成型工具成型以形成所需要的形狀且將饋料交聯以形成經交聯之彈性體化合物。藉助於成型工具的成型可在交聯前、期間及/或後執行,較佳地在交聯前及/或期間。常規的製程技術及工具(諸如那些熟習本技術領域者自橡膠組成物加工領域已知且說明於例如F. Röthemeyer、F. Sommer之Kautschuk Technologie, 3
rded., Hanser Verlag, 2013中)可用於根據本發明的組成物之交聯及成型。如上述,根據本發明的壓製品特別有利地容許使用成型工具,諸如那些另外用於加工基於生橡膠的饋料之工具。例如,成型可以壓縮模製、擠壓或轉送模製的方式執行。
不管是否執行成型,交聯可特別地在大於120℃、例如140℃或更高、例如150℃或更高、例如160℃或更高的溫度下執行。例如,交聯可在250℃或更低、例如220℃或更低、例如200℃或更低、例如180℃或更低的溫度下進行。例如,可交聯材料可在前述值的任何所需要的組合所形成之範圍內的溫度下交聯,例如120℃至250℃、或140℃至220℃。交聯較佳地在140℃至200℃之範圍內的溫度下進行。
交聯時間係由所使用的交聯溫度及需要的交聯之材料所使用的量規模來操縱。交聯通常進行60分鐘或更短的時間,例如30分鐘或更短、或20分鐘或更短、或15分鐘或更短、或10分鐘或更短、或5分鐘或更短的時間。例如,交聯可執行10秒或更長、例如15秒或更長、例如30秒或更長、例如1分鐘或更長、例如2分鐘或更長、例如5分鐘或更長的時間。可交聯材料之交聯可進行在前述值的任何所需要的組合所形成之範圍內的時間,例如在10秒至60分鐘之範圍內、例如在2至30分鐘之範圍內的時間。交聯時間經常在1至20分鐘之範圍內。低的交聯溫度及大量的需要的交聯材料傾向於需要更長的交聯時間。
具有廣泛多樣的形狀及尺寸的成型體因此可自根據本發明的壓製品製造。所製造的成型體本身可代表可用的產品或在進一步加工後使用及/或作為產品的部件。根據本發明的壓製品因此可用於製造例如輪胎或輪胎組件、電纜護套、管、墊子、覆蓋物、傳送帶、傳動帶、輥、塗層、軟管、阻尼器、保護元件、鞋底、球、密封元件或型材和任何類型的容器(諸如杯、罐和桶)的橡膠加工業之任何常規產品。
自根據本發明的壓製品和自其形成的成型體可獲得的彈性體化合物可具有良好的材料內聚力及良好的機械性質,其能夠滿足甚至相對苛求的應用。
然而,根據本發明的壓製品通常具有取代在現有製造方法中的生橡膠或包含生橡膠之組成物的極佳的適合性。
本發明係以一些特定的實施例為基礎於下文例證。實施例為示例性且適合於例證。實施例不應被視為對本發明的限制;反而使本發明擴展至完整的廣度,包括在發明內容及隨後的申請專利範圍中闡述的等效物。
製造材料混合物(實施例1至6)
製造基於由舊輪胎(經研磨之輪胎橡膠,GTR)組成的包含彈性體的粉末之各種材料混合物。
為了此目的,將表1中列出的起始材料以報告的量在Hauschild SpeedMixer DAC 400混合機(Hauschild GmbH & Co KG,德國)中以高混合速度(1800 rpm)混合,在各例子中形成均勻的材料混合物。將材料混合物在此以混合操作加熱至85℃± 5℃的溫度。溫度係使用紅外線溫度計(Bosch UniversalTemp)測定。
各個組分的量係以100重量份之由舊輪胎組成的粉末(每百份橡膠組分的份數,簡稱「phr」)為基礎計的重量份報告在表1中。
*:比較例
1:由舊輪胎(經研磨之輪胎橡膠,GTR)組成的粉末,粒徑<425 µm,在市場上自Genan GmbH取得
2:聚辛烯合物,在市場上自Evonik以Vestenamer
®商品名取得,T
m:54℃
3:Vivatec 500,在市場上自Hansen & Rosenthal取得
4:經研磨之硫,在市場上自Avokal取得
5:超純度氧化鋅,在市場上自Dr. Wieland GmbH & Co. KG取得
6:在市場上自Calcic取得
7:
N-環己基苯并噻唑-2-亞磺醯胺,硫化加速劑,在市場上自Lanxess取得
8:四苯甲基甲硫碳醯胺二硫化物,硫化加速劑,在市場上自Richon取得
以此方式獲得的混合物為粉狀且自由流動。測定材料混合物的裝填密度:秤取100 g之各自材料混合物,將秤出的材料混合物量引入圓柱形量杯(直徑:10 cm)中且讀取在量杯中由材料混合物佔據的體積。將所測定之各自體積對所使用之材料混合物重量的商所測定的裝填密度報告在表1中。
製造壓製品(實施例1至6)
壓製品係自實施例1至6所製造的材料混合物以壓縮模製(使用未加熱之壓模)製造。為了此目的,將100 g之各自經加熱(T:85℃± 5℃)之材料混合物放入由ASA塑膠(來自Fillamentum的ASA Extrafill)製成的未加熱之壓模的圓柱形模穴(直徑:7 cm)中,且接著藉助於自上方以形式擬合的方式嚙合至模穴中的壓力機(Lauffer RLKV 25/1)之壓縮模具施加的壓力壓製。出於此目的,藉助於壓力機,使壓縮模具來到對應於與材料混合物接觸的壓縮模具之平面模具表面與圓柱形模穴的平面底部表面之間的26 mm間距(h)的位置。所施加的壓力為約0.5至3 MPa之範圍。在約90分鐘的壓縮持續時間後,自模穴移出壓縮模具而打開壓模,且接著將所形成的圓柱形壓製品以手動自模穴移出。壓製品的溫度在此係在脫模前立即藉助於紅外線溫度計(Bosch UniversalTemp)測量且在各例子中為30℃± 5℃。
將所獲得的壓製品就其強度及其材料內聚力進行檢查及定性評鑑。為了此目的,將所獲得的壓製品自2公尺高處落下至混凝土地板上。此外,檢查當施加手動壓力時的材料內聚力。在此根據0至5的等級執行評鑑,其中:
0: 沒有材料內聚力(未形成經固結之壓製品)
1: 低的材料內聚力(易碎的壓製品,以施加很少的人力或以落下受到損毀)
2: 中等的材料內聚力(以施加的人力或以落下受到在很大程度上損毀的壓製品)
3: 中等至良好的材料內聚力(壓製品在很大程度上承受住施加的人力,以落下受到損壞)
4: 良好的材料內聚力(壓製品承受住施加的人力,以落下幾乎未受到損壞)
5: 非常良好的材料內聚力(壓製品承受住施加的人力,以落下未受到損壞/受到最少的損壞)
另外,測定所獲得的壓製品的密度,其為來自經壓製之材料混合物所使用的量及藉助於卡尺所測量的各自圓柱形壓製品之尺寸(直徑、高度)所測定的體積之幾何密度(D
g)。
自所使用之各種材料混合物製造的壓製品所測定的性質列於以下表2中。所獲得的各自壓製品之幾何密度(D
g)及用於製造壓製品之材料混合物的裝填密度(D
s)之比值同樣地報告在表2中。
未經固結之壓製品係自僅由廢舊輪胎組成的粉末製造(實施例1)。可自圖1a看出,所使用之材料仍為粉狀,即使在壓製操作後。儘管有可能在明顯更長的壓縮持續時間(>6 h)的情況下自即使僅由舊輪胎組成的粉末製造壓製品,但是該等壓製品未具有足夠的品質且具有低的材料內聚力及低強度,結果使彼等即使在施予很少力的情況下亦破碎。添加加工油至舊輪胎組成的粉末有可能製造經固結之壓製品,但是密度及材料內聚力仍為低的(參考實施例2),然而壓製品亦具有相對低的強度且容易以落下受到損毀(參考圖1b)。另外,以此方式製造的壓製品幾乎沒有任何交聯功能,且因此不可有效地交聯以形成經固結之彈性體化合物。相比之下,根據本發明,製造其中將包含彈性體的粒子以黏合劑有效地固定在一起且具有額外的交聯功能的壓製品(參考實施例3至6),結果使彼等隨後可有效地加工以形成經固結之交聯彈性體化合物和自其形成的成型體。可自表2看出,即使使用比較少的相對量之黏合劑亦導致適當的材料內聚力,且如圖1c所例證的經固結之固體壓製品(參考實施例3)很大程度上承受住施加的人力,儘管以落下受到部件損壞,但基本上仍為完整的。添加加工油、交聯劑及添加劑有可能進一步增加壓製品的材料內聚力、強度和密度(參考實施例4)。當使用較大量的黏合劑時,進一步增加壓製品的強度和密度(參考實施例5)。以實施例4的例示性方式獲得具有高強度、極佳的材料內聚力及高密度的經固結之壓製品,如圖1d所示,其承受住施予的人力且即便以落下幾乎亦未到損壞。然而,使用特別大量的加工油可降低強度及材料內聚力(參考實施例6)。
根據本發明,因此有可能提供即用型壓製品,其容易處置且可藉助於基於生橡膠之組成物的成型及交聯所使用之常規工具有效地進一步加工。
方法參數的變化
a) 材料混合物的溫度(實施例4和7至9)
壓製品係如上述自實施例4的材料混合物以壓縮模製(使用未加熱之壓模)製造,將材料混合物引入在各例子中具有不同溫度T的壓模之圓柱形模穴中,亦即a) 85℃± 5℃(實施例4)、b) 65℃± 5℃(實施例7)、c) 50℃± 5℃(實施例8)、或d) 30℃± 5℃(實施例9)。材料混合物的不同溫度係藉由改變混合持續時間來設定,較短的混合持續時間係由於加熱摩擦力的作用持續時間較短而導致較低的溫度。壓縮持續時間在實施例4、7和8的例子中為約90分鐘及在實施例9的例子中為約6 h。
將以此方式獲得的壓製品如上述就其強度、其材料內聚力及其密度進行檢查。將結果整理在表3中。
即使在低於所使用之黏合劑的熔融溫度(54℃)的溫度下,亦始終獲得具有交聯功能且隨後可有效地加工以形成經固結之交聯彈性體化合物和自其形成的成型體的壓製品。然而,不加熱混合物(T:30℃± 5℃),使壓製品具有低的材料內聚力、強度和密度(實施例9)。相比之下,當材料混合物加熱至所使用之黏合劑的熔融溫度(參考實施例8)或較佳的是更高(參考實施例4和7)之範圍的溫度時,達成具有良好的材料內聚力及高強度和密度的壓製品。例如,壓縮可以已加熱至50℃或更高、較佳的是約60℃或更高、或80℃或更高的溫度之混合物執行。黏合劑係在所使用之黏合劑的熔融溫度或更高之範圍的溫度下液化,且因此可填充在包含彈性體的粒子之間的空心空間及有效地潤濕和膨脹粒子,且使粒子互相結合。
b) 壓縮持續時間、在脫模期間的溫度(實施例4和10至12)
壓製品係如上文有關實施例1至6所述自實施例4之材料混合物以壓縮模製(使用未加熱之壓模)製造,改變壓縮持續時間及因此在壓模中自然冷卻材料混合物的有效時間,如以下表4中的報告。因此,改變亦在表4中報告的脫模前所測量的溫度。
將以經固結之壓製品程度獲得的壓製品如上述就其強度、其材料內聚力及其密度進行檢查。將結果整理在表4中。
在其中脫模分別在65℃和85℃的溫度下執行的實施例11和12的例子中,在明顯高於黏合劑熔點(54℃)的溫度下未獲得經固結之壓製品。反而在壓製程序後仍為粉末,其狀態基本上未因壓縮而改變。相比之下,可自表4看出,當脫模係在較低的溫度下,例如低於60℃下執行時,獲得根據本發明之由可交聯材料組成的經固結之壓製品(參考實施例4和10)。這表明當所使用之材料混合物為了壓縮而加熱至使黏合劑液化的溫度時,諸如在該等實施例中,在脫模前冷卻至較低的溫度可能是適當的,使得黏合劑可再固化,在包含彈性體的粒子之間產生足夠的內聚力。在良好的材料內聚力及高強度和密度方面特別有利的壓製品性質特別在低於所使用之黏合劑的熔點之脫模溫度下,例如在周圍溫度下達成(參考實施例4)。
c) 壓縮因數(實施例4和13至15)
壓製品係如上文有關實施例1至6所述自實施例4之材料混合物以壓縮模製(使用未加熱之壓模)製造,使材料混合物以在各例子中不同地設定的壓縮因數壓製,使得與材料混合物接觸的壓縮模具之平面模具表面與圓柱形模穴的平面底部表面之間的間距(h)改變,且為a) 26 mm(實施例4)、b) 39 mm(實施例13)、c) 52 mm(實施例14)、或d) 65 mm(實施例15)。
將以此方式獲得的壓製品如上述就其強度、其材料內聚力及其密度進行檢查。將結果整理在表5中。
如實施例15所例證,根據本發明有可能製造由可交聯材料組成的壓製品,即使在略大於1.0之比較低的壓縮因數下。不過,然而,壓製品之材料內聚力、強度和密度在此例子中較低。相比之下,在較大的壓縮因數下獲得具有越來越大的材料內聚力及更高的強度和密度的壓製品(參考實施例4、13和14)。在良好的材料內聚力及高強度和密度方面特別有利的壓製品性質特別在所使用之材料混合物以>1.4(實施例4和13),特別是>2.0(實施例4)之壓縮因數壓製時達成。
包含彈性體的粉末變化(實施例16)
根據本發明有可能使用基於任何所需要的包含彈性體的粉末或粒狀材料之材料混合物。以實施例方式說明,根據實施例16,材料混合物係以上文有關實施例1至6所述之程序製造,除了使用SBR橡膠粉末代替由舊輪胎組成的包含彈性體的粉末以外。為了此目的,將表6中列出的起始材料以報告的量在Hauschild SpeedMixer DAC 400混合機(Hauschild GmbH & Co KG,德國)中以高混合速度(1800 rpm)混合,以形成均勻的材料混合物。將材料混合物在此加熱至85℃± 5℃的溫度。
以此方式獲得的混合物經測定之裝填密度亦報告於表6中。
壓製品係如上文有關實施例1至6所述自所獲得的基於SBR的材料混合物以壓縮模製(使用未加熱之壓模)製造,且該壓製品係就其性質進行檢查。
所獲得的壓製品具有相對高的密度(0.89 g/cm³)。其亦以高度的強度及非常良好的材料內聚力特徵化(基於所使用之0至5的上述等級評估為5)。
製造由經交聯之彈性體化合物組成的成型體
成型體可根據本發明自所製造之由可交聯材料組成的壓製品製造,該製造係藉由將可交聯組成物硫化以形成彈性體化合物,與粉狀起始混合物相比,其中可有利地使用成型工具(諸如那些另外用於加工基於生橡膠的饋料之工具)而沒有困難。
這在本發明的例子中以實施例方式例證,與粉狀起始材料混合物之進一步加工相比,使用自根據實施例4之上述材料混合物製造的壓製品實施例以形成由經交聯之彈性體化合物組成的成型體。
為了此目的,利用由鋼製成的可加熱的兩部件之壓模,且該壓模係由下圓柱體(在其上側中央具有作為材料座的半球形凹陷(直徑:61.5 mm))及上壓板(在其下側中央具有比半球形凹陷更小直徑(57.7 mm)的半球形凸起)所組成且能夠經由指引以中心方式貼合至下圓柱體上,使得壓力板的半球形凸起以中心方式嚙合至下圓柱體的半球形凹陷中。此壓模為製造半球形成型體之常規壓模,諸如那些用於例如製造由基於生橡膠的饋料組成的球體之壓模。
在第一步驟中,由可交聯材料組成的壓製品係自根據如上述表1的實施例4之材料混合物製造。壓製品係如上述實施例4製造,除了使用以ASA塑膠製成及具有直徑較小(40 mm)的圓柱形模穴之壓模以外,且使藉助於壓力機壓縮之壓縮模具來到對應於與材料混合物接觸的壓縮模具之平面模具表面與圓柱形模穴的平面底部表面之間的20 mm間距(h)的位置。
為了製造由對應的經交聯之彈性體化合物組成的成型體,接著將上述由鋼製成的可加熱的兩部件之壓模加熱至165℃的溫度。隨後將a)如上述製造的壓製品或b)根據表1的實施例4之粉狀起始混合物放入壓模之下圓柱體的半球形材料座中。隨後將上壓板經由指引以中心方式貼合至壓模的下圓柱體上,且將以此方式組裝的經填充之壓模引入壓力機(Lauffer RLKV 25/1)中,藉助於此使壓模的上壓板壓在下圓柱體的上側上,直到嵌入。將壓板的半球形凸起在此情況下以中心方式嚙合至下圓柱體的半球形凹陷中且因此壓縮位於兩者之間的材料。將引入壓力機中的經填充之壓模在165℃的溫度下保持18分鐘,以硫化可交聯組成物。在冷卻後,將壓板自壓模的圓柱體移走,且移出以壓製及硫化操作所獲得的經固結之成型體,其具有對應於半個空心球體的形狀。
以粉狀起始混合物填充壓模證明在此情況下是有問題的。當使用粉狀起始混合物時,必須過度填充壓模中的半球形凹陷,以製造具有由壓模限定的具有3.8 mm壁厚之半個空心球體形狀的成型體。這引起由過量粉末及相關的材料損失對工作環境的污染。完全不可能藉由以粉狀起始混合物過度填充壓模來產生其他的幾何形狀。相比之下,有可能使用壓製品製造成型體而沒有任何問題。與粉狀起始混合物相比,壓製品的運送成本及儲藏成本亦明顯較低。
[圖1a]顯示依照實施例1(比較例)嘗試自由舊輪胎組成的粉末製造壓製品後的材料照片。
[圖1b]顯示依照實施例2(比較例)獲得的壓製品自2 m高度落下後的照片。
[圖1c]顯示依照實施例3獲得的根據本發明的壓製品自2 m高度落下後的照片。
[圖1d]顯示依照實施例4獲得的根據本發明的壓製品自2 m高度落下後的照片。
Claims (15)
- 一種製造由可交聯材料組成的壓製品的方法,該方法包含: (a) 提供包含下列的混合物: (i) 包含至少一種彈性體的粉末或粒狀材料,及 (ii) 一或多種添加劑,其包含至少一種具有100℃或更低的熔融或軟化溫度(T m)及乙烯系不飽和官能基之固體黏合劑, (b) 將已加熱至低於120℃之溫度的該混合物使用成型工具壓製以形成壓製品,及 (c) 在冷卻後,將該壓製品在低於T m之溫度下脫模,以獲得由可交聯材料組成的該壓製品。
- 根據請求項1之方法,其中該粉末或粒狀材料包含至少一種回收彈性體,其中該粉末或粒狀材料較佳地以回收舊輪胎或其部件的方法來提供,及/或 其中該至少一種彈性體包含經交聯之天然橡膠、經交聯之合成橡膠、熱塑性彈性體或其混合物或組合。
- 根據請求項1及2中任一項之方法,其中該至少一種黏合劑具有30℃至80℃之範圍的熔融或軟化溫度(T m)及/或其中該至少一種黏合劑包含乙烯系不飽和官能基。
- 根據請求項1至3中任一項之方法,其中該至少一種黏合劑包含至少一種熱塑性聚合物、樹脂、離子聚合物、蠟或其混合物或組合。
- 根據請求項1至4中任一項之方法,其中該至少一種黏合劑包含至少一種聚烯烴合物(polyalkenamer)或由至少一種聚烯烴合物所組成,較佳為聚-C 5-C 15-烯烴合物,特別為聚辛烯合物(polyoctenamer)。
- 根據請求項1至5中任一項之方法,其中在步驟(a)中提供的該混合物另包含交聯劑,其中該至少一種交聯劑較佳地包含硫或過氧化物,特別為硫,及/或其中在步驟(a)中提供的該混合物另包含(iii)至少一種不同於組分(i)和(ii)的聚合物,其中該至少一種聚合物(iii)較佳地包含熱塑性聚合物,特別為聚烯烴,及/或其中該聚合物(iii)較佳地包含回收之聚合物。
- 根據請求項1至6中任一項之方法,其中在步驟(b)中的該混合物係以至少1.2,較佳為至少1.4或至少1.7或至少2.0,例如1.8至4.0或2.0至3.0之範圍的壓縮因數壓製,及/或其中在步驟(b)中的該壓製係在該黏合劑可成形及/或可流動的條件下執行。
- 根據請求項1至7中任一項之方法,其中將該混合物加熱至40℃至<120℃之範圍的溫度,較佳為60℃至110℃之範圍的溫度。
- 根據請求項1至8中任一項之方法,其中在步驟(c)中的該脫模係在60℃或更低,例如40℃或更低,例如在10℃至40℃之範圍的溫度下執行。
- 一種由可交聯材料組成的壓製品,其係以根據請求項1至9中任一項之方法獲得。
- 根據請求項10之壓製品,其中該壓製品具有少於或等於500 cm³之體積及/或少於或等於200 cm之最大長度,及/或其中將該壓製品預分配(preportioned),其中該壓製品較佳地具有一或多個預定的斷裂點,及/或其中該壓製品係呈輥、線圈、紡錘或層結構的形式。
- 一種製造成型體的方法,其包含: (I) (a) 提供根據請求項10及11中任一項之由可交聯材料組成的壓製品,及 (b) 將該可交聯材料交聯以形成經交聯之彈性體化合物, 或 (II) (a) 提供用於成型工具的饋料,其中該饋料包含至少一種根據請求項10及11中任一項之由可交聯材料組成的壓製品或其一或多個部件, (b) 將該饋料使用該成型工具成型以形成所需要的形狀,及 (c) 將該饋料交聯以形成經交聯之彈性體化合物。
- 根據請求項12之方法,其中該交聯係在140℃至200℃之範圍的溫度下及/或經60分鐘或更短的時間進行,及/或其中該成型係以壓縮模製、擠壓或轉送模製的方式執行。
- 一種包含經交聯之彈性體化合物的成型體,其係以根據請求項12及13中任一項之方法獲得。
- 一種根據請求項10及11中任一項之由可交聯材料組成的壓製品或其一或多個部件的用途,其係用於製造包含經交聯之彈性體化合物的物件及/或用於取代生橡膠或包含生橡膠之組成物。
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